STC89C52单片机的金属探测器设计+PCB电路图(2)

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1.1概述

针对目前市场上广泛使用的手握式金属探测器有造型差，工作效率低，执行力较片面化以及携带不便等缺陷，结合大学所学知识点，使用52单片机以及接近开关传感器制作了一款改良型金属探测器。同时把6V，1A的外接电源开关模块给单片机输出供电。以小车的造型作为驱动，避免手握的不便，同时它还具有光控和声控的能力，及时准确且有效的发现金属，定位目标的存在！

事实上从最近很火的一部电视剧《盗墓笔记》就可以影射出金属探测器的实际意义，小则测硬币，探金属，大可进行人员出境的安全监测，考古研究，甚至连军事上的探雷区亦可找寻到金属探测器的踪迹。文献综述

本款设计中所运用到的单片机，传感器，C语言，以及电路原理知识加深了自己在大学期间的所学点，同时更加对电气行业充满激情和信心！

2 系统总体设计方案

2.1 设计内容

本款金属探测器的设计研究是基于对单片机STC89C52控制系统，接近开关传感器以及6V，1A电源输出部分工作原理的运用，了解并熟悉金属探测器各个电路模块相应的电气指标，并在软件应用部分使用AD09软件画出本款设计所需的工作电路图并在keil软件的环境中编译工作所需的C语言程序使其编译无误且仿真成功，之后利用STC-ISP软件把编译无误的C语言程序烧录到本款设计的控制系统STC89C52中。最后，灵活的使用电烙铁，将控制系统和接近开关传感器的引线间加锡焊接好后，从而进行多次被测物的检测试验，确保本款设计真实可用。

2.2 总方框图

本款STC89C52控制系统主要是由接近开关组、声光控制组、按键控制部分以及电源部分组所构成的。它的总方框图如图1所示：

金属探测器的总方框图

图1 金属探测器的总方框图

如图所示：设计中6V，1A的外接电源给本款控制系统STC89C52供电，同时借助接近开关这个主要元器件。当制作好的6V，1A的外接电源加入单片机给它供电时，按下总开关按钮后，再按下S4按钮则显示为声光控制，再按则取消报警提醒。当传感器接近金属时，LED1至LED8灯光不停的闪烁显示为报警的提醒，当靠在金属边时系统自动确认为金属，LED1至LED8灯光常亮，从而确定了金属的存在。

3 系统硬件设计

3.1 接近开关设计

3.1.1 电感式接近开关概述

本款控制系统STC89C52单片机外接的接近开关主要是由开关电路，振荡器和放大输出电路组成的。同时其交变磁场由振荡器产生。当被测物满足感应所需的感应距离并进入到了感应的磁场范围内，就可以产生涡流造成振荡的衰减直至停振的状态。期间后级放大电路将其变化转换成开关的信号用于触发驱动的部分并使之达到检测的要求。

基于本款传感器自身的体积小，寿命长，抗干扰和可靠性等性能高以及各种可防及振动等特性，它热门的被应用在各式各样的产线上及机电类设备或科研等行业。

3.1.2电感式接近开关工作原理

本款外接的传感器是利用涡流来感知物体存在与否并由高频的振荡电路组，放大部分的电路组，整形的电路组和输出电路组等构成的。而振荡器部分的LC振荡电路则是通过感应面来触发一个高频且交变的电磁场，当被测的目标靠近其感应区导致被测物本身的涡流效应时将会使得磁芯上的线圈振荡减弱直至停止，期间的变化过程转换成了一个开关输出信号从而达到了预期的检测效果。